Com a implementação de novas tecnologias como 5G, Internet das Coisas (IoT) e Inteligência Artificial (IA), a necessidade de maior capacidade de computação na borda da rede está crescendo. Esse crescimento está aumentando a pressão sobre a conectividade IP e os protocolos que “formam” a Internet.

Suportar o crescimento na quantidade de nós IP exigirá uma nova arquitetura de rede.  As redes IP devem evoluir para se tornarem muito mais simples de planejar, implementar e operar, ao mesmo tempo em que aproveitam a automação e a inteligência possibilitada pela adoção de recursos SDN (rede definida por software). 

A abordagem legada não permitirá que as redes IP cresçam de maneira rentável.

Primeiro, vamos retroceder um pouco e entender por que a abordagem atual não funcionará. Por exemplo, nas redes tradicionais baseadas em IP, as decisões de encaminhamento de pacotes são feitas hop-by-hop com roteadores independentemente realizando pesquisas de rota em cada nó. As redes baseadas em IP usam o IGP (Interior Gateway Protocols), desenhado para tomar decisões de encaminhamento de pacotes com base em um custo de caminho pré-atribuído. Os pacotes com origem e/ou destino semelhantes seguirão a mesma rota, resultando em congestionamento, mesmo se os caminhos opcionais estiverem subutilizados ou até ociosos.

Tentando resolver esse problema, o TE (Traffic Engineering) foi introduzido e, em vez de as decisões de encaminhamento serem tomadas em uma base hop-by-hop, os roteadores de entrada determinam o caminho da origem até destino para cada fluxo de tráfego específico. Dessa forma, o tráfego que tomaria um caminho de baixo custo, porém congestionado, agora pode ser direcionado para rotas subutilizadas. Em outras palavras, executa o "balanceamento de carga" de tráfego.

O RSVP (Resource Reservation Protocol, ou protocolo para reserva de recursos de rede) também foi introduzido para reservar recursos fim a fim ao longo do caminho de fluxo de tráfego em uma rede IP. O protocolo de sinalização RSVP foi ampliado com recursos MPLS (Multi-Protocol Label Switch) para admitir MPLS-TE, permitindo que o RSVP configure uma rota de rede utilizando etiqueta LSP (Label Switched Path), em uma rede MPLS-TE com extensão RSVP-TE.

A tecnologia preferida atualmente para que as operadoras de rede desenhem e implantem redes MPLS com engrenharia de tráfego é o RSVP-TE.

O problema? O LDP (Label Distribution Protocol), e especificamente o RSVP-TE, são protocolos complicados para implementar, manter, operar e solucionar problemas quando as coisas dão errado. Eles geram muita sinalização na rede, têm uma visão limitada da topologia da rede e inundam a rede com túneis MPLS.

As operadoras de rede, portanto, necessitam de uma equipe de operações altamente qualificada para suportar arquiteturas de rede RSVP-TE. E escalar redes RSVP-TE pode rapidamente se tornar uma tarefa difícil!

Simplificando sua rede com Segment Routing

O Segment Routing (SR) é um avanço significativo em direção à simplificação da rede IP. Não é uma nova tecnologia, já que fornecedores e provedores de serviços falam sobre isso há quase uma década. No entanto, as discussões iniciais não incluíram SDN, limitando significativamente seus benefícios.

O SR é uma maneira flexível e escalável de implementar o roteamento IP. A fonte define um caminho e o incorpora diretamente no header (cabeçalho de sinalização) do pacote como uma lista ordenada de links. Um caminho SR não depende da sinalização hop-by-hop, LDP (Label Distribution Protocol) ou RSVP; em vez disso, ele usa "segmentos" para encaminhamento. No geral, uma rede muito mais simples de planejar e operar.

O Segment Routing também pode operar com data plane MPLS ou IPv6 e integra-se à capacidade de oferta multisserviço do MPLS, incluindo VPN de camada 3 (L3VPN) e VPN de Ethernet (EVPN).

Implementação de Segment Routing na arquitetura da Ciena Adaptive IPTM

A Adaptive IP da Ciena apresenta a arquitetura perfeita para tornar a rede escalável, eficiente, simples e rentável, aproveitando o Segment Routing. Adaptive IP é projetada para utilizar SDN e se beneficia do equilíbrio entre inteligência distribuída na rede e inteligência centralizada do controlador.

Tornar as redes IP mais simples e eficientes com o SR não significa simplesmente ter uma infraestrutura de rede habilitada para SR ou habilitar o SR em uma infraestrutura IP legada. Ela exige uma estratégia clara e amplamente comprovada de implementação de uma plataforma de automação inteligente. Requer os recursos da Adaptive IP da Ciena como:

  • Uma infraestrutura de rede programável aberta e desagregada com a capacidade de fornecer telemetria em tempo real, usando padrões abertos como gRPC, OpenConfig e BGP-LS. As plataformas Ciena, como as 5162, 5170, 5171, 6500-T e 6500PTS, são excelentes exemplos de soluções que reúnem escalabilidade, desempenho, capacidade à camada IP simplificada aplicada em plataforma com tamanho e consumo energético otimizados.
  • Uma plataforma de analise de rede com capacidade de compreender múltiplas camadas de rede de diferentes fornecedores, realizando análise forense de rede, descobrindo autonomamente a topologia, entendendo a utilização de recursos em tempo real, os requisito de QoS e atuando como um elemento de computação de rota SR (PCE). O Blue Planet Route Optimization and Assurance (ROA) é o conjunto de ferramentas perfeito para suportar qualquer implementação de SR.
  • Uma solução de orquestração SDN de múltiplos fornecedores e múltiplos domínios com capacidade de automatizar e programar a infraestrutura de rede baseado nas definições do PCE (dispositivo que computa rota entre elementos de rede), usando padrões como NETCONF/YANG para implementar na rede as políticas de Segment Routing. O MDSO (Blue Planet Multi-Domain Service Orchestrator) traz os recursos de SDN necessários para uma eficiente implantação de SR.

O que você deve saber ao evoluir para o Segment Routing?

Ao comparar o SR com as implementações legadas de Roteamento IP, LDP e RSVP-TE, os benefícios são bastante claros. O Segment Routing tem um grande potencial para se tornar a principal arquitetura de rede IP suportando casos de uso, como as iminentes implantações de redes móveis 5G.

Algumas coisas importantes para considerar ao discutir qualquer adoção de SR:

  • A evolução das redes IP para SR não irá acontecer somente em redes novas. A maioria das plataformas existentes não é compatível com o SR. Qualquer implementação precisará dar suporte a um ambiente de múltiplas tecnologias.
  • A única maneira de evoluir redes para se tornarem adaptativas, rentáveis e preparadas para o futuro é investir fortemente em protocolos abertos e abertura da rede. Todos os componentes essenciais em uma implementação SR devem oferecer suporte a um ambiente de vários fornecedores.
  • Finalmente, o SR não é uma implementação centrada em equipamento de rede. Sua eficiência é significativamente dependente de ter uma plataforma de software focada em automação inteligente alinhada com as práticas mais avançadas do mercado e com uma estratégia de evolução clara. 

Tecnologia de Segment Routing - implementação da Adaptive IP

As operadoras de rede que utilizam IP/MPLS precisam ter a capacidade de evoluir sua infraestrutura de rede existente suportando novos serviços e o crescimento das redes IP, sem adicionar complexidade e impactar negativamente o seu custo total de propriedade (TCO). A Adaptive IP da Ciena é a solução perfeita para uma implementação de SR bem-sucedida.